[필수 문제] 깊이우선탐색과 너비우선탐색

1. 문제

그래프가 주어질 때, 0번 정점을 시작으로 하여 깊이우선탐색과 너비우선탐색의 결과를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 단, 노드를 방문할 때는 노드 번호가 작은 순서대로 방문한다고 하자.

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입력

첫째 줄에 정점의 개수 N과 간선의 개수 M이 주어진다. (1 ≤ N ≤ 1,000, 1 ≤ M ≤ 100,000 ) 둘째 줄부터 간선의 정보가 주어진다. 각 줄은 두 개의 숫자 a, b로 이루어져 있으며, 이는 정점 a와 정점 b가 연결되어 있다는 의미이다. 정점의 번호는 0번부터 N-1번까지이다.

출력

첫 번째 줄에 깊이우선탐색 결과, 두 번째 줄에 너비우선탐색 결과를 출력한다.

예제 입력

9 12
0 1
0 2
0 3
1 5
2 5
3 4
4 5
5 6
5 7
5 8
6 7
7 8

예제 출력

0 1 5 2 4 3 6 7 8
0 1 2 3 5 4 6 7 8

 

 

 

2. 풀이

이 문제의 가장 주의해야할 부분은 입력이다. 예제 입력에서는 순서대로 정점에 대한 정보를 받기 때문에 문제는 없지만, 

 

9 12
0 1
5 6
5 7
0 3
6 7
7 8
1 5
0 2
2 5
3 4
4 5
5 8

 

와 같이 순서가 뒤죽박죽인 경우에는 다른 결과를 출력해낸다. 문제에서처럼 가장 작은 노드 번호 순으로 출력하기 때문에 입력되는 노드의 정보를 정렬하여 문제를 풀어야한다.

import java.io.*;
import java.util.*;

class Graph {
    private ArrayList<ArrayList<Integer>> graph;

    public Graph(int nodeSize) {
        graph = new ArrayList<>();

        for(int i = 0; i < nodeSize + 1; i++) {
            graph.add(new ArrayList<>());
        }
    }

    public ArrayList<Integer> getNode(int n) {
        return graph.get(n);
    }

    public void put(int n, int m) {
        graph.get(n).add(m);
        graph.get(m).add(n);
    }

    public boolean isAdjacent(int n, int m) {
        for(int i = 0; i < graph.get(n).size(); i++) {
            if(graph.get(n).get(i) == m) return true;
        }
        return false;
    }

    public void graphSort(int n) {
        Collections.sort(graph.get(n));
    }
}

public class Main {

    private static final BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

    private static int node;
    private static int edge;

    private static Graph graph;
    private static boolean[] isVisitedDfs;
    private static boolean[] isVisitedBfs;

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        node = Integer.parseInt(st.nextToken());
        edge = Integer.parseInt(st.nextToken());

        graph = new Graph(node);
        isVisitedDfs = new boolean[node + 1];
        isVisitedBfs = new boolean[node + 1];

        for(int i = 0; i < edge; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            int a = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int b = Integer.parseInt(st.nextToken());
            graph.put(a, b);
        }

        for(int i = 0; i < node; i++) {
            graph.graphSort(i);
        }

        dfs(0);
        System.out.println();
        bfs(0);

        br.close();
    }

    private static void dfs(int v) {
        isVisitedDfs[v] = true;
        System.out.print(v + " ");
        for(int i = 0; i < graph.getNode(v).size(); i++) {
            int w = graph.getNode(v).get(i);
            if(!isVisitedDfs[w]) dfs(w);
        }
    }

    private static void bfs(int v) {
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(v);
        isVisitedBfs[v] = true;
        System.out.print(v + " ");

        while(!queue.isEmpty()) {
            int w = queue.poll();

            for(int i = 0; i < node; i++) {
                if(graph.isAdjacent(i, w) && !isVisitedBfs[i]) {
                    queue.add(i);
                    isVisitedBfs[i] = true;
                    System.out.print(i + " ");
                }
            }
        }
    }
}